设计模式可以分为哪几类? 一共有多少种主流的设计模式?（精选面试题）

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提示：让我们直接先来看答案

设计模式可以分为哪几类? 一共有多少种主流的设计模式?

设计模式可以分为创建型模式、结构型模式和行为型模式三类。

1. 创建型模式：用于描述对象的创建过程，包括单例模式、抽象工厂模式、工厂方法模式、建造者模式和原型模式等。

• 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供访问该实例的全局访问点。例如，Java中的Runtime类。
• 抽象工厂模式：为创建一组相关或相互依赖的对象提供接口，无需指定它们的具体类。例如，Java中的JDBC API就是一个抽象工厂模式的例子。
• 工厂方法模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪些类实例化。例如，Java中的Calendar.getInstance()方法。
• 建造者模式：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。例如，Java中的StringBuilder类。
• 原型模式：通过复制现有的实例来创建新的实例，而不是使用构造函数。例如，Java中的Object.clone()方法。

2. 结构型模式：用于处理类或对象之间的组合关系，包括适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式和享元模式等。

• 适配器模式：将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口。例如，Java中的InputStreamReader类。
• 装饰器模式：动态地给对象添加额外的职责。例如，Java中的I/O流就是一种典型的装饰器模式。
• 代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。例如，Java中的RMI（远程方法调用）。
• 外观模式：为复杂系统提供一个简单的接口。例如，Java中的JDBC API就是一个外观模式的例子。
• 桥接模式：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。例如，Java中的AWT（抽象窗口工具包）就是采用了桥接模式。
• 组合模式：将对象组合成树形结构以表示“整体/部分”层次关系。例如，Java中的Swing组件库。
• 享元模式：通过尽量多地共享相似对象来最小化内存使用和对象创建的操作。例如，Java中的String常量池。

3. 行为型模式：用于描述对象之间划分责任和算法的抽象化过程，包括模板方法模式、策略模式、命令模式、职责链模式、状态模式、观察者模式、备忘录模式和访问者模式等。

• 模板方法模式：定义一个操作中的算法骨架，将一些步骤延迟到子类中。例如，Java中的AbstractList类。
• 策略模式：定义一系列的算法，将它们封装起来，并使它们可以相互替换。例如，Java中的Comparator接口。
• 命令模式：将一个请求封装成一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。例如，Java中的Swing Action类。
• 职责链模式：为解除复杂的处理逻辑，将请求沿着处理链传递，直到有一个对象处理该请求。例如，Java中的异常处理机制。
• 状态模式：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。例如，Java中的Thread类。
• 观察者模式：定义一种“一对多”的依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。例如，Java中的Observer和Observable接口。
• 备忘录模式：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。例如，Java中的java.util.Date类。
• 访问者模式：允许一个或多个操作应用到一组对象上，而不需要修改它们所属类的接口。例如，Java中的JAXB（Java Architecture for XML Binding）。

总共有23种主流的设计模式。这些模式都是为了解决特定的问题而产生的，并且已经经过多年的实践证明是可行和有效的。当我们面临相似的问题时，可以借鉴这些设计模式，并根据具体情况进行相应的调整和扩展，以满足需求。

每种设计模式都有其适用的场景和优缺点，需要根据具体的问题和需求来选择合适的设计模式。下面我举一些例子来说明：

• 工厂模式：当你需要根据不同的参数或条件来创建不同类型的对象时，可以使用工厂模式。例如，你需要一个汽车工厂，可以根据不同的品牌或型号来生产不同的汽车对象。
• 适配器模式：当你需要让两个不兼容的接口或类能够一起工作时，可以使用适配器模式。例如，你有一个旧的音响系统，只能接收3.5mm耳机插孔的信号，但是你有一个新的手机，只有Type-C接口，你可以使用一个适配器来转换信号，让音响系统能够播放手机的音乐。
• 观察者模式：当你需要在一个对象的状态发生变化时，通知其他相关的对象时，可以使用观察者模式。例如，你有一个天气预报系统，当气温或湿度发生变化时，需要通知订阅了该系统的用户或其他设备，你可以使用观察者模式来实现这个功能。

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